Bladpigment-kromatografi i Biologi 2

FramgangsmåteTeoriSensorspørsmålBegreper

I dette forsøket skiller du fotosyntesepigmentene i et grønt blad ved hjelp av kromatografi. Pigmentene vandrer ulikt langt fordi de har ulik løselighet, så du ser at «grønt» egentlig er en blanding av klorofyll a, klorofyll b, karotenoider og xantofyll. Her får du framgangsmåten, teorien bak Rf-verdi og alt sensor pleier å spørre om.

Hensikt

Skille og identifisere de ulike fotosyntesepigmentene i et blad ved papir- eller tynnsjiktkromatografi, og forklare hvorfor de vandrer ulikt langt.

Hypotese

Bladet inneholder flere pigmenter som vandrer ulikt langt med løsemiddelet, fordi de har ulik løselighet og binding til papiret. De minst polare pigmentene vandrer lengst.

HMS og sikkerhet

Før du starter

• Løsemidler (aceton/etanol) er brannfarlige og avgir damp – bruk avtrekk og ingen åpen flamme.
• Bruk hansker; løsemidler tørker ut og irriterer hud.
• Hold kromatografikammeret lukket for å unngå damp.

Utstyr du trenger

• Grønne blader (f.eks. spinat)
• Morter og pistill
• Løsemiddel til ekstraksjon og utvikling
• Kromatografipapir eller TLC-plate
• Kapillarrør / tannpirker
• Kromatografikammer (glass med lokk)
• Linjal og blyant

Framgangsmåte – steg for steg

Framgangsmåte: ekstraher pigment, sett flekk og la løsemiddelet vandre.

1. Knus bladene med litt løsemiddel i en morter til en grønn ekstrakt.
2. Tegn en svak blyantstrek nær bunnen av kromatografipapiret (startlinjen).
3. Sett en liten, konsentrert flekk av ekstraktet på startlinjen og la den tørke. Gjenta for kraftigere flekk.
4. Hell litt løsemiddel i kammeret, og heng papiret slik at løsemiddelet såvidt ikke når flekken.
5. La løsemiddelet vandre oppover til det nesten når toppen.
6. Ta papiret ut, marker løsemiddelfronten straks, og la det tørke.
7. Mål hvor langt hvert pigment og fronten har vandret, og regn ut Rf-verdien.

Observasjoner og resultater

Pigmentene skiller seg i bånd – karotenoider vandrer lengst.

Pigmentene skiller seg i flere fargebånd: klorofyll b (gulgrønn) nederst, klorofyll a (blågrønn) litt høyere, og karotenoider (gul/oransje) øverst fordi de er minst polare og vandrer lengst. Hvert pigment har en bestemt Rf-verdi (vandret avstand delt på løsemiddelfrontens avstand), som er karakteristisk under like betingelser.

Teorien bak

Kromatografi skiller stoffer ut fra hvor sterkt de binder seg til en stasjonær fase (papiret) versus hvor godt de løser seg i en mobil fase (løsemiddelet). Pigmenter som er lite polare løser seg godt i løsemiddelet og vandrer langt; mer polare pigmenter binder seg sterkere til papiret og vandrer kort.

Rf-verdien = (avstand pigmentet har vandret) / (avstand løsemiddelfronten har vandret). Den er alltid mellom 0 og 1 og er karakteristisk for hvert pigment under gitte betingelser. Pigmentene er viktige i fotosyntesen: klorofyll fanger lys, mens karotenoider fanger lys i andre bølgelengder og beskytter mot skadelig lys.

Typiske problemstillinger sensor stiller

Hva er hensikten med kromatografi?

Å skille en blanding i de enkelte stoffene. Her skiller vi bladets pigmenter slik at vi ser at «grønt» er en blanding av flere pigmenter.

Hva er Rf-verdi, og hvordan regner du den ut?

Rf = avstand pigmentet vandret delt på avstand løsemiddelfronten vandret. Den er karakteristisk for hvert stoff under like betingelser.

Hvorfor vandrer pigmentene ulikt langt?

Fordi de har ulik løselighet i løsemiddelet og ulik binding til papiret. Lite polare pigmenter løser seg godt og vandrer langt; mer polare binder seg sterkere og vandrer kort.

Hvilke pigmenter finner du, og hvilken rolle har de?

Klorofyll a og b (fanger lys til fotosyntesen) og karotenoider/xantofyll (fanger lys i andre bølgelengder og beskytter mot lysskade).

Hva er stasjonær og mobil fase?

Den stasjonære fasen er papiret/platen som stoffene binder seg til. Den mobile fasen er løsemiddelet som beveger seg og drar stoffene med seg.

Hvorfor markerer du fronten med en gang?

Fordi løsemiddelet fordamper raskt. Hvis du ikke markerer fronten straks, kan du ikke måle hvor langt den nådde, og Rf-verdien blir feil.

Hvorfor er karotenoider viktige selv om de ikke er grønne?

De utvider hvilke bølgelengder planten kan utnytte, og de beskytter klorofyllet mot oksidasjon ved sterkt lys.

Hvordan kan du få tydeligere bånd?

Ved å lage en mer konsentrert flekk (flere påføringer som tørker mellom hver), og bruke et passende løsemiddel og et tett kammer.

Sensortips – slik imponerer du

Slik får du toppkarakter

• Skriv og regn ut Rf-verdien for minst ett pigment.
• Forklar separasjonen ut fra polaritet/løselighet (stasjonær vs. mobil fase).
• Navngi pigmentene og koble dem til fotosyntesen.
• Forklar hvorfor fronten må markeres straks.
• Nevn minst én feilkilde (fordamping, urent kammer).

Slik vurderer sensor

Det som gir karakter 6

• Riktig utregning og forståelse av Rf-verdi.
• Forklaring av separasjon ut fra polaritet og de to fasene.
• Identifisering av pigmentene og deres funksjon.
• Tolkning av egne bånd og rekkefølge.
• Vurdering av feilkilder.

Typiske elevfeil å unngå

Vanlige feil

• Lar flekken stå under løsemiddelnivået, så pigmentene løser seg ut i kammeret.
• Glemmer å markere løsemiddelfronten.
• Lager for svak flekk, så båndene blir utydelige.
• Forveksler hvilket pigment som vandrer lengst.
• Bruker penn i stedet for blyant på startlinjen (blekket vandrer).

Feilkilder

• Løsemiddel fordamper og endrer fronten.
• Urent eller utett kammer.
• For svak eller for bred pigmentflekk.
• Ujevn løsemiddelfront.

Variasjoner av forsøket

• Sammenlign pigmentene i et grønt og et høstfarget blad.
• Bruk tynnsjiktkromatografi (TLC) for skarpere bånd.
• Mål absorpsjonsspekteret til ekstraktet og koble til pigmentenes farge.

Sentrale begreper

• Kromatografi – Metode for å skille stoffer ut fra ulik binding til to faser.
• Stasjonær fase – Fasen stoffene binder seg til (papiret/platen).
• Mobil fase – Løsemiddelet som beveger seg og drar stoffene med seg.
• Rf-verdi – Vandret avstand delt på løsemiddelfrontens avstand (0–1).
• Klorofyll – Grønt pigment som fanger lys i fotosyntesen.
• Karotenoider – Gule/oransje pigmenter som fanger lys og beskytter mot lysskade.

Kompetansemål forsøket dekker

• Gjøre rede for fotosyntesen og pigmentenes rolle i lysabsorpsjonen.
• Planlegge og gjennomføre kromatografi og tolke resultatene kvantitativt (Rf).

Ofte stilte spørsmål

Hvilket blad er best?

Spinat er vanlig fordi det er pigmentrikt og lett å knuse. Andre mørkegrønne blader fungerer også.

Hvorfor blyant og ikke penn?

Blyantstreken vandrer ikke med løsemiddelet, mens blekk fra penn ville flyttet seg og forstyrret resultatet.

Hva om alt blir én grønn klatt?

Flekken var trolig for stor/fuktig, eller papiret sto i løsemiddelet. Lag en liten, tørr flekk over løsemiddelnivået.

Er Rf-verdien alltid lik?

Den er karakteristisk under like betingelser (samme løsemiddel, papir, temperatur). Endrer du betingelsene, endres Rf.

Hva må være med i labrapporten?

Hensikt, hypotese, utstyr, framgangsmåte, kromatogram med målte avstander, Rf-utregning, identifisering av pigmenter, feilkilder og konklusjon.

Klar for muntlig-praktisk?

Øv på flere Biologi 2-forsøk og eksamensoppgaver med fasit.

Gå til Biologi 2

Relaterte sider

TranspirasjonFrøspiringFysiologiBiologi 2Alle Biologi 2-forsøkBiologi 1-forsøkEksamensoppgaver med fasit